Vuoristoaallot

Vuoristoaalto syntyy, kun stabiilia ilmaa poikkeutetaan pystysuunnassa, jolloin ilmamassa jää heilahtelemaan alkuperäisen tasapainotilansa molemmin puolin. Luonnossa vuoristoaaltoja syntyy ilman ylittäessä vuorijonon, mistä tuleekin nimitys vuoristoaalto. Joissain lähteissä käytetään myös nimitystä gravitaatioaalto kuvaamaan täysin samaa ilmiötä. Koska vuoristoaallot aiheuttavat ilman pystysuuntaista liikettä, muodostavat aallot myös pilviä.

Vuoristoaallon aallonpituus, eli myös pilvien etäisyys toisistaan, saadaan ratkaistua laskemalla aallolle Brunt-Väisälän taajuus. ^[1]

${\displaystyle N={\frac {2\pi }{\tau }}={\sqrt {{\frac {g}{T_{0}}}\left(\Gamma _{d}-\gamma \right)}}={\sqrt {{\frac {g}{\theta }}{\frac {d\theta }{dz}}}}}$

missä τ on heilahdusaika, g painovoimakiihtyvyys, ${\displaystyle T_{0}}$ lämpötila aallon syntyessä, ${\displaystyle \Gamma _{d}}$ kuivan ilman lämpötilavähete,${\displaystyle \gamma }$ ilmapaketin lämpötilavähete, ${\displaystyle \theta }$ potentiaalilämpötila ja z korkeus. Värähtelyn taajuuden ${\displaystyle N}$ yksikkö on rad/s.

Kun aallonpituus ${\displaystyle \lambda \approx \tau V}$ ^[2], jossa V on tuulen nopeus, saadaan vuoristoaaltoon liittyvä aallonpituus siis laskettua kun tunnetaan tuulen nopeus ${\displaystyle V}$, ilman lämpötila vuoren huipulla ${\displaystyle T_{0}}$ ja ilman lämpötilavähete ${\displaystyle \gamma }$ tai vaihtoehtoisesti potentiaalilämpötilan ${\displaystyle \theta }$ paikallinen muutos korkeuden suhteen. Kaavan mukaisesti vuoristoaaltoja ei siis voi syntyä epävakaalle ilmalle ${\displaystyle \left({\frac {d\theta }{dz}}<0\right)}$, koska neliöjuuren alle tulisi negatiivinen luku.